专利名称：一种智能筋端部加压模具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种加压试验的模具，特别是涉及一种FBG-FRP智能筋及其他 FRP筋加压试验的模具，在试验中可以保证筋完全轴心受压，并且防止端部出现受压破坏的 加压模具。
背景技术：
目前，随着复合材料在建筑结构中的不断应用，对FRP筋的研究也越来越深入。在 FRP筋的研究中，很大程度上都是对FRP筋的抗拉性能进行研究，而对其抗压性能通常忽略 不予研究。同时，因为FRP筋为脆性材料，在对FRP筋进行加压试验时，如果直接将FRP筋 安装在试验机夹头上，则在FRP筋达到极限抗一般在进行筋的拉压试验时，通常是在筋表面粘贴应变片的方法来采集数据。为 了准确的测得GFRP筋在加压过程中应变变化，设计生产了 FBG-GFRP智能筋。在GFRP筋 的拉挤过程中，将光纤光栅(FBG)放入集束盘正中孔，随纤维束一起与树脂固化成型，生产 出FBG-GFRP智能筋。FBG能间断的采集数据而不需要任何重新标定，置于智能筋的轴心位 置，可以准确采集筋轴心位置的应变情况，与表面粘贴应变片的试验方式相比较，这种方法 采集的数据更为准确实时。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种端部加压模具，该模具不仅能通过光纤跳线收集 到较为准确的试验数据，同时还可以应用在其他筋的受压试验中，保证筋加压过程中完全 轴心受压，另外还可以避免加压过程中筋的端部由于应力集中而发生破坏。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的一种智能筋端部加压模具，该模具为在受压端部设计的模具，底座加工凹槽，上下 两个铁制套筒置于底座凹槽，并保证垂直于底座；两个套筒靠近底座处都开有小孔，引出跳 线；套筒内设置三个键槽，与楔形键结合使筋的完全轴心受压；内部填充有胶。所述的一种智能筋端部加压模具，在铁制底座中心加工圆形凹槽，将铁制套筒放 置在凹槽内，该铁制套筒孔径略大于于智能筋，套筒内壁开有三个键槽，一端靠近底部处开 有小孔，把FRP筋插入套筒内。所述的一种智能筋端部加压模具，光纤跳线由套筒底部的小孔中引出，在填充胶 完全固化之前，将三个楔形键沿筋的方向楔入键槽，保证三个楔形键楔入深度一致，智能筋 两端的光纤跳线均由套筒靠近底座的小孔引出，FRP筋的植入长度轴向垂直于底座。所述的一种智能筋端部加压模具，底座中心处设有与套筒外径相配合的凹槽。端光纤跳线受压受损后，另一端的光纤跳线进行筋轴心应变数据的采集。根据铁制套筒不同直径、内部所开键槽、利用楔形键，作用于不同直径筋的受压试
3验。另外楔形键更有利于使筋固定在套筒中心。可以用于其他筋端部加压试验中。本实用新型的优点与效果是本实用新型可以在保证FBG-FRP智能筋受压试验中完全轴心受压，避免加压过程 中筋的端部发生破坏，同时FBG置于GFRP筋轴心处，在试验中实时采集数据。另外加工工 艺简单，可以应用于不同材料筋的加压试验。

图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型的铁制套筒截面示意图；图3是本实用新型的底座结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。图中1.底座，2.铁制套筒，3.智能FRP筋，4.填充胶，5.光纤跳线，6.楔形键。为了防止试验中智能筋端部受压破坏，同时保证加压过程中轴心受压，本实用新 型设计了 FBG-FRP智能筋端部加压模具。先在一铁制底座中心加工圆形凹槽，将铁制套筒 放置在凹槽内。该铁制套筒孔径略大于于智能筋，套筒内壁开有三个键槽，一端靠近底部处 开有小孔。把FRP筋插入套筒内一定长度，光纤跳线由套筒底部的小孔中引出。保证智能 筋置入的长度，沿筋的方向注入具有足够强度的填充胶。在填充胶完全固化之前，将三个楔 形键沿筋的方向楔入键槽，保证三个楔形键楔入深度一致。待填充胶完全固化后进行装置 另一端的制作，此时为了确保植入筋的长度，在两底座之间放置垫板支撑，完全固化后撤去 支撑。智能筋两端的光纤跳线均由套筒靠近底座的小孔引出。该方法关键在于保证填充胶 饱满度及FRP筋的植入长度和是否轴向垂直于底座。填充胶应具有足够的强度，保证在筋 破坏之前还可正常工作。在图1中，先将智能FRP筋3—端置入铁制套筒2中，光纤跳线5由套筒底部的小 孔引出，然后将铁制套筒2置于底座1的凹槽内，保证筋置入深度后，沿筋方向注入填充胶。 待注入填充胶4完全固化前，沿智能筋方向将三个楔形键6置入铁制套筒2的内部键槽。 注意楔形键的植入长度，端部是否在一平面内，这样能保证智能筋与底座垂直，试验过程中 做到完全轴心受压。智能筋的置入深度后应确保端部与底部小孔有一定距离，这样可避免 加压时光纤跳线5受损。智能筋两端都引出光纤跳线，这样能保证一端光纤跳线受损无法 采集数据时，另一端仍可正常采集。待装置一端填充胶4完全固化后，倒置进行另一端的制 作。为了保证两端智能筋的置入深度一致，在两个底座之间放置垫板支撑，在填充胶完全固 化后，撤去垫板支撑。在图2中，是铁制套筒2的界面示意图。内部开设三个键槽，楔形键6 置入其中。通过控制楔形键的置入长度，该装置可以进行不同直径筋的受压试验。同时套 筒底部开有小孔，既保证光纤跳线从套筒内引出，又可在注入填充胶时能有好的填充效果。 在图3中，底座1中心处加工与套筒外径相配合的凹槽。
权利要求一种智能筋端部加压模具，其特征在于该模具为在受压端部设计的模具，底座加工凹槽，上下两个铁制套筒置于底座凹槽，并保证垂直于底座；两个套筒靠近底座处都开有小孔，引出跳线；套筒内设置三个键槽，与楔形键结合使筋的完全轴心受压；内部填充有胶。
2.根据权利要求1所述的一种智能筋端部加压模具，其特征在于，在铁制底座中心加 工圆形凹槽，将铁制套筒放置在凹槽内，该铁制套筒孔径略大于于智能筋，套筒内壁开有三 个键槽，一端靠近底部处开有小孔，把FRP筋插入套筒内。
3.根据权利要求1所述的一种智能筋端部加压模具，其特征在于，光纤跳线由套筒底 部的小孔中引出，在填充胶完全固化之前，将三个楔形键沿筋的方向楔入键槽，保证三个楔 形键楔入深度一致，智能筋两端的光纤跳线均由套筒靠近底座的小孔引出，FRP筋的植入长 度轴向垂直于底座。
4.根据权利要求1所述的一种智能筋端部加压模具，其特征在于，底座中心处设有与 套筒外径相配合的凹槽。
专利摘要一种智能筋端部加压模具，涉及一种加压试验的模具，该模具为在受压端部设计的模具，底座加工凹槽，上下两个铁制套筒置于底座凹槽，并保证垂直于底座；两个套筒靠近底座处都开有小孔，引出跳线；套筒内设置三个键槽，与楔形键结合使筋的完全轴心受压；内部填充有足够强度的胶。端光纤跳线受压受损后，另一端的光纤跳线进行筋轴心应变数据的采集。根据铁制套筒不同直径、内部所开键槽、利用楔形键，作用于不同直径筋的受压试验。本实用新型可以在保证FBG-FRP智能筋受压试验中完全轴心受压，避免加压过程中筋的端部发生破坏，同时FBG置于GFRP筋轴心处，在试验中实时采集数据。另外加工工艺简单，可以应用于不同材料筋的加压试验。
文档编号G01N3/02GK201716231SQ201020211798
公开日2011年1月19日 申请日期2010年6月2日 优先权日2010年6月2日
发明者孙丽, 梁德志, 米向乾 申请人:沈阳建筑大学